مطالعه‌ی پترولوژی و ژئوشیمی سنگ‌های پلوتونیک منطقه‌ی شرق هریس (استان آذربایجان شرقی ـ شمالغرب کشور)

دسته پترولوژی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری هشتمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران
نویسنده کریمی قره بابا، حسین ـ عامری، علی ـ کلاگری، علی‌اصغر ـ جهانگیری، احمد
تاريخ برگزاری ۱۲ مهر ۱۳۸۴

متن اصلی:
     بافت عمومی سنگ‌های دیوریتی، گرانولار یکسان دانه بوده که در سنگ‌های کوارتزدار علاوه بر بافت اخیر، بافت‌های میکروگرانولار، گرانیتی وپورفیریک نیز مشاهده می‌شود که جزء علایم نیمه عمیق و ساب ولکانیک بودن قسمتی از این توده‌هاست (شکل 1). حضور آنکلاوهای مافیک ریزدانه در سنگ‌های گرانیتوئیدی که دلیلی بر رخداد آمیختگی ماگمایی بین مذابهای مافیک و فلسیک می‌باشد (Dorais et al., 1990)در مشاهدات صحرایی بسیار مشهود بوده (شکل 2)و این حالت بیشتر در گرانیتوئیدهای کوهزایی با منشاء هیبرید نمایان است(Barbarin, 1998).


شکل (1)



 


شکل (2)


رگه و رگچه‌های متعدد سیلیسی بهمراه زونهای دگرسانی گرمابی فراوان، سنگ‌های پلوتونیک منطقه را قطع نموده‌اند که احتمالاً بیانگر بالا بودن میزان فاز سیال در ماگما و انجام فعالیت‌های گرمابی این توده‌ی نفوذی می‌باشند (شکل 3).
مشاهده‌ی آپوفیزهایی از توده‌ی پلوتونیک در سنگ‌های اطراف (شکل 4)، دلیل واضحی بر نفوذ این پلوتون در سنگ‌های ولکانیک ائوسن بوده و بطور کلی سن این سنگ‌ها، الیگوسن آغازی در نظر گرفته می‌شود (نقشه‌ی زمین شناسی 1:100000چهارگوش اهر)


شکل (3)



 


شکل (4)


در مطالعات صحرایی، تفکیک سنگ‌های پلوتونیک از ولکانیک بیشتر براساس اختلاف اندازه‌ی دانه‌ها صورت می‌گیرد و رنگ خاکستری گرانیتوئیدها آنها را ازسنگ‌های تیره‌رنگ دیوریتی متمایز میسازد. در تمامی سنگ‌های پلوتونیک منطقه‌ی مورد مطالعه، پلاژیوکلاز جزء اصلی‌ترین سازندگان این سنگ‌ها محسوب می‌گردد که با ترکیبی در حد الیگوکلاز ـ آندزین در این سنگ‌ها حضور دارند. در تعدادی از نمونه‌ها، کانی‌های مذکور بافت آنتی راپاکیوی (مونزونیتی) نشان می‌دهند که گویای رخداد پدیده‌ی اختلاط ماگمایی بعنوان فرایند اصلی بوجود آورنده‌ی ماگمای والد سنگ‌های پلوتونیک منطقه‌ی مورد مطالعه می‌باشند (شکل 5).


شکل (5)


حضور مجزا و جداگانه‌ی فلدسپات‌های آلکالن در کنار پلاژیوکلازهای سنگ‌های گرانودیوریتی و کوارتز مونزودیوریتی (شکل 6)، مبین ماهیت ساب سولووسی گرانیتوئیدها و نیز بالا بودن فشار بخار آب در ماگمای آنهاست(Tuttle & Bowem, 1958). هورنبلندها و بیوتیت‌ها (بویژه بیوتیت‌ها) متشکله‌های آبداری هستند که در سنگ‌های گرانیتوئیدی محدوده‌ی مورد مطالعه مشاهده می‌شوند. آمفیبول‌ها در برخی از نمونه‌ها، بافت اسکلتی نشان میدهند که می‌تواند دلیلی بر اختلاط ماگمایی باشد (شکل 7). سیمای غیر تعادلی مزبور منعکس کننده‌ی شرایط ناپایدار و نامتعادل در هنگام تبلور هورنبلندهاست. در این وضعیت، سرعت سردشدگی ماگمای واجد آمفیبول‌های در حال رشد بطور ناگهانی افزایش یافته، باعث می‌شود سرعت انتشار مواد در مذاب کمتر از سرعت رشد کانی‌ها گردد. با حاکم شدن این شرایط، بلورها از جهات بخصوصی رشد کرده و اشکال اسکلتی، دندریتی واسفرولیتی پیدا کنند (David Shelley, 1993). سردشدن ناگهانی مذاب می‌تواند در اثر صعود ناگهانی ماگما به سطوح بالاتر، که با جایگیری سنگ‌های نیمه عمیق و خروج مواد مذاب همراه است، و یا بواسطه‌ی آمیختگی ماگمای مافیک داغ هورنبلند دار با ماگمای فلسیک سرد، ایجاد گردد (Sutcliffe. et al., 1990)


شکل (6)


 



بیوتیت‌ها اغلب حاوی انکلوزیون‌هایی از زیرکن و اسفن و آپاتیت بوده (شکل 8)، که آپاتیت‌ها اکثراً بفرم سوزنی دیده می‌شوند (شکل 9). این شکل بلورین، همانند اشکال غیر تعادلی نظیر بافت اسکلتی هورنبلندها، به سرد شدن ناگهانی مذاب و احتمالاً در اثر آمیختگی ماگمای بازیک و اسیدی و در نهایت تشکیل ماگمای هیبرید، ارتباط دارد. از سوی دیگر این تظاهر گویای این نکته است که ماگمای مافیک با میزان کلسیم بالا از گوشته نشأت گرفته که ضمن تبلور پلاژیوکلاز، Ca در ساختمان آپاتیت‌های پیش رس (چون این کانی بصورت انکلوزیون در داخل کانی‌های مافیک دیده می‌شود) نیز شرکت کرده است.


شکل (8)



 


فوگاسیته‌ی بالای اکسیژن ماگمای والد سنگ‌های پلوتونیک را می‌توان از حضور منیتیت‌های اولیه‌ی نیمه شکلدار در کنار بیوتیت‌ها (شکل 10)، برداشت نمود ‌(Sack, 1980). کلینوپیروکسن‌های اوژیتی اغلب در دیوریت‌ها فراوانی قابل توجهی داشته و با توجه به حضور آنها همراه پلاژیوکلازها، گمان میرود سنگ‌های گرانیتوئیدی از تفریق و تبلور این کانی‌ها بوجود آمده‌اند (Philpotts, 1990). کانی‌های ثانویه موجود در این سنگها که بطور عمده از دگرسانی گرمابی کانی‌های تشریح شده در بالا بوجود آمده‌اند، اکثراً شامل کلریت، سریسیت، کلسیت، سیلیس، کانی‌های رسی و اکسیدهای آهن می‌باشند (شکل 11). هر چند کوارتز بصورت کانی اولیه و فرعی در این سنگ‌ها بفرم گزونومورف (بی شکل) فضای بین دانه‌ها را پر کرده است که نشانه‌ی تأخر تبلوری این کانی نسبت به سایر کانی‌هاست (شکل 12)، ولیکن در اثر فعالیتهای دوتریک، دانه‌ها و رگه‌های سیلیسی ثانویه نیز در متن سنگ‌ها دیده می‌شوند که از علائم رخداد دگرسانی سیلیسیفیکاسیون در این سنگ‌ها بشمار میروند (شکل 13).


شکل (10)



 



سنگهای مورد مطالعه دارای سرشت کالک‌آلکالن با پتاسیم بالا بوده و از نظر شاخص اشباع از آلومین، جزء سنگ‌های متاآلومینوس محسوب می‌شوند. بواسطه‌ی داشتن ویژگی‌های نظیر، دارا بودن هورنبلند و اوژیت، ویژگی‌های متاآلومینوسی، همراهی با توده‌های دیوریتی، واقع شدن در یک نوار کوهزایی، عدم وجود سنگ‌های دگرگونی حرارتی درجه بالا، فراوانی آنکلاوهای مافیک ریزدانه، میزان پائین کروندوم نورماتیو و ... تیپ گرانیتوئیدهای منطقه از نوع I تشخیص داده شد.
براساس طبقه‌بندی (Barbarin, 1998)، می‌توان چنین بیان نمود که این سنگ‌ها در کنار داشتن خصوصیات گرانیتوئیدهای ACG (گرانیتوئیدهای کالک‌آلکالن آمفیبول‌دار) بدلیل خصلت پتاسیم بالا و دیگر تشابهات پتروگرافیک و ژئوشیمیایی می‌توانند جزء گرانیتوئیدهای KCG (گرانیتوئیدهای کالک آلکالن پتاسم بالا)نیز معرفی شوند که نتایج سایر مطالعات ژئوشیمیایی، تکتونیکی و پترولوژیک نیز این مطلب را تأیید می‌کنند.


شکل (13)


بر پایه‌ی دیاگرام‌های اشکال 14 ـ الف و ب سنگ‌های پلوتونیک منطقه‌ای مورد مطالعه در موقعیت بعد از کوهزایی جایگیری نموده‌اند. توزیع فراوانی عناصر کمیباب در این سنگ‌ها (شکل 15)، نشاندهنده‌ی بالا بودن عناصر Rb,Ba,k و نیز مقادیر اندک Zr,Ce می‌باشد که با الگوی فراوانی عناصر کمیاب در محیط‌های بعد از تصادم (Pearce. et al., 1984) مطابقت دارد (شکل 16).


شکل (14-الف)





با استفاده از درصد کانی‌های نورماتیو کوارتز، آلبیت و ارتوز و با بهره‌گیری از دیاگرام مثلثی (Holtz,1992)دمای جایگیری این توده بطور تقریبی 720-660 درجه سانتیگراد تعیین گردید (میزان فعالیت آب برابر یک و فشار بخار آب حدود 5 کیلوبار فرض شده است). با قبول اینکه اقیانوس نئوتتیس در کرتاسه‌ی فوقانی بسته شده است، فازهای کششی بعد از تصادم (کشش‌های رهایی بعد از فشارش)در پوسته‌ی ایران مرکزی و البرز ـ آذربایجان موجب رخداد فعالیت‌های ولکانیسم و پلوتونیسم در زمان‌های بعدی بویژه در ائوسن گردیده‌اند، که در خصوص پتروژنز این سنگ‌ها به تولید ماگمای بازیک گوشته‌ای در اثر کاهش فشار ایجاد شده در مناطق کششی تأکید می‌گردد. ماگمای مافیک حاصل در مسیر خود به سمت بالا، با داشتن یک توقف ماگمایی باعث ذوب بخشی پوسته‌ی فوقانی گشته و سپس این دو مذاب دچار اختلاط ماگمایی شده‌اند (باتوجه به شواهد پتروگرافی، ژئوشیمیایی و حضور آنکلاوهای مافیک ریزدانه فراوان در گرانیتوئیدهای منطقه)و در نتیجه یک ماگمای حدشواسط با ترکیب دیوریتی تا تونالیتی پدید آمده است. از تفریق ماگمای هیبرید مذکور، سنگ‌های گرانیتوئیدی منطقه با ترکیب گرانودیوریت، کوارتزمونزودیوریت و کوارتز دیوریت متبلور شده‌اند.

کلید واژه ها: سایر موارد